電力變壓器降低局部放電的一些措施

　　隨著電網(wǎng)的迅速發(fā)展和輸電電壓的提高,電網(wǎng)和電力用戶(hù)對(duì)大型電力變壓器的絕緣可靠性的要求越來(lái)越高。由于局部放電試驗(yàn)對(duì)絕緣沒(méi)有破壞性作用而且十分靈敏,能有效地發(fā)現(xiàn)變壓器絕緣內(nèi)部的固有缺陷或運(yùn)輸、安裝工程中產(chǎn)生危及安全的缺陷,因而現(xiàn)場(chǎng)局部放電試驗(yàn)得到廣泛應(yīng)用,已列為72.5kV及以上電壓等級(jí)變壓器現(xiàn)場(chǎng)必做的交接試驗(yàn)項(xiàng)目。

　　局部放電及其原理

　　局部放電又稱(chēng)靜電游離,就是靜電荷流動(dòng)的意思。在一定的外施電壓作用下,在電場(chǎng)較強(qiáng)的區(qū)域靜電荷在絕緣較弱的位置首先發(fā)生靜電游離,但不形成絕緣擊穿。這種靜電荷流動(dòng)的現(xiàn)象稱(chēng)為局部放電。對(duì)于被氣體包圍的導(dǎo)體附近發(fā)生的局部放電稱(chēng)為電暈。

　　局部放電是在變壓器內(nèi)部絕緣局部位置發(fā)生的放電，因放電處于局部位置，能量較低，并不直接構(gòu)成內(nèi)部絕緣的貫穿性擊穿。

　　對(duì)變壓器局部放電試驗(yàn),我國(guó)在初期階段是對(duì)220kV級(jí)及以上變壓器執(zhí)行。后來(lái)新IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,當(dāng)設(shè)備最高工作電壓Um≥126kV時(shí),就要做變壓器局部放電測(cè)量。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也做了相應(yīng)的規(guī)定,對(duì)設(shè)備最高工作電壓Um≥72.5kV,額定容量P≥10000kVA的變壓器,如無(wú)其他協(xié)議,均應(yīng)進(jìn)行變壓器局部放電測(cè)量。

　　局部放電試驗(yàn)方法按GB1094.3-2003中規(guī)定執(zhí)行,局部放電量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定應(yīng)不大于500pC。但實(shí)際合同中用戶(hù)經(jīng)常要求小于等于300pC或小于等于100pC,這種技術(shù)協(xié)議：要求變壓器生產(chǎn)企業(yè)具有更高的產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

　　局部放電的危害

　　局部放電的危害程度與其產(chǎn)生原因、部位及起始電壓和熄滅電壓高低均有關(guān)系，起始電壓和熄滅電壓越高危害越小，反之越大;就放電性質(zhì)而言，影響固體絕緣的放電對(duì)變壓器危害最大，會(huì)使絕緣強(qiáng)度降低，甚至造成破壞。

　　局部放電的成因

　　造成局部放電的因素除了設(shè)計(jì)上考慮不周密外，最普遍的因素是由制造生產(chǎn)過(guò)程中造成的：通常有以下幾個(gè)主要原因：

　　1、零部件結(jié)構(gòu)有尖角、毛刺，造成電場(chǎng)畸變，放電起始電壓降低;

　　2、有異物和粉塵，引起電場(chǎng)集中。在外電場(chǎng)作用下發(fā)生電暈放電或擊穿放電;

　　3、有水分或氣泡。因水、氣介電系數(shù)較低，所以在電場(chǎng)的作用下，首先發(fā)生放電;

　　4、金屬結(jié)構(gòu)件懸浮劑接觸不良形成電場(chǎng)集中或產(chǎn)生火花放電。

　　降低局部放電的措施

　　1、防塵控制

　　產(chǎn)生局部放電的因素中，異物和粉塵是非常重要的誘因。試驗(yàn)結(jié)果表明，ф1.5μm以上的金屬顆粒，在電場(chǎng)作用下有可能產(chǎn)生遠(yuǎn)大于500pC的放電量。無(wú)論是金屬的還是非金屬的粉塵存在，都會(huì)產(chǎn)生集中電場(chǎng)，使絕緣的起始放電電壓降低，擊穿電壓降低。因此，變壓器制造過(guò)程中，保持潔凈的環(huán)境和器身是非常重要的，必須嚴(yán)格實(shí)施防塵控制。按制造過(guò)程中產(chǎn)品可能受粉塵影響的程度進(jìn)行嚴(yán)格控制，建立密封防塵廠房。例如在平整導(dǎo)線(xiàn)、導(dǎo)線(xiàn)包紙、繞組繞制、繞組套裝、鐵心疊積、絕緣件制造、器身裝配和器身整理時(shí)，絕對(duì)不允許異物殘留和粉塵進(jìn)入。按制造過(guò)程中產(chǎn)品可能受粉塵影響的程度進(jìn)行嚴(yán)格控制，建立密封防塵廠房。例如在平整導(dǎo)線(xiàn)、導(dǎo)線(xiàn)包紙、繞組繞制、繞組套裝、鐵心疊積、絕緣件制造、器身裝配和器身整理時(shí)，絕對(duì)不允許異物殘留和粉塵進(jìn)入。

　　2、絕緣件集中加工

　　絕緣件非常忌諱帶有金屬粉塵，因?yàn)橐坏┙^緣件附著金屬粉塵，要想徹底清除干凈是非常困難的。因此有必要在絕緣車(chē)間統(tǒng)一集中加工，并設(shè)置一個(gè)機(jī)械加工區(qū)域，該區(qū)域應(yīng)注意與其他生產(chǎn)粉塵的區(qū)域隔離。

　　3、嚴(yán)格控制硅鋼片的加工毛刺

　　變壓器鐵心片通過(guò)縱剪、橫剪剪切成型，這些剪切切口，都存在不同程度的毛刺。毛刺不但能引起片間短路，形成內(nèi)部環(huán)流，增大空載損耗，而且也增加了鐵心厚度，實(shí)際上減少了疊片片數(shù)。更為重要的是：在鐵心插上軛或運(yùn)行中受到震動(dòng)等，毛刺可能會(huì)掉落在器身上，發(fā)生放電。毛刺即使落在箱底，也可能在電場(chǎng)的作用下，有序排列，造成地電位放電。因此，鐵心片毛刺應(yīng)盡可能的少，盡可能小。110KV產(chǎn)品鐵心片毛刺應(yīng)不大于0.03mm,220KV產(chǎn)品鐵心片毛刺應(yīng)不大于 0.02mm。

　　4、引線(xiàn)采用冷壓端子

　　采用引線(xiàn)冷壓端子形式是降低局部放電量的有效措施。因?yàn)椴捎昧足~焊時(shí)要產(chǎn)生許多飛濺焊渣，容易散落在器身和絕緣件中。此外其焊接邊界區(qū)需要用浸水石棉繩隔開(kāi)，這樣水就會(huì)進(jìn)入絕緣中。如果絕緣包扎后水分清除不徹底，就會(huì)增加變壓器的局部放電量。